JP2003017457A

JP2003017457A - 基板洗浄方法及び装置

Info

Publication number: JP2003017457A
Application number: JP2001202526A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Nakamura; 次雄中村; Junichi Yamakoshi; 潤一山越
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】基板表面に付着した粒子をより確実に効率良
く除去する。【解決手段】除電室１６と排気室１８とを相互隔離
し、その順に基板Ｐを搬送ローラ２０で搬送する。除電
室１６では基板Ｐの表面にイオンを供給してその除電を
行う。排気室１８内では排気ダクト２４からの排気によ
って基板Ｐの表面に付着している粒子を吸引除去する。
さらに好ましくは、エアナイフ３０からのエアの吹き付
けによって基板Ｐ上の粒子を積極的に吹き飛ばす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＣＤ、ＣＣＤ用
のガラス基板や半導体ウェハ等の表面からゴミ等の粒子
を除去するための基板洗浄方法及び装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような基板表面の洗浄を行
う方法として、基板を超音波で振動させて当該基板上
の粒子を浮かせ、当該粒子を排気によって吸引除去する
方法や、純水等を用いて基板表面をウェット洗浄する
方法が知られている。しかし、いずれの方法において
も、基板表面に付着したゴミ（特に静電気による付着力
が支配する小さな粒子）を確実に除去することは難し
い。またの方法では、前記ウェット洗浄後に紫外線を
照射させる、いわゆるＵＶ（エキシマ）洗浄する方法も
知られているが、当該方法によると、前記ウェット洗浄
で取りきれなかったゴミが紫外線の照射によって基板表
面に焼き付いてしまうおそれがある。

【０００３】そこで近年は、イオン供給による基板表面
の除電と排気とを組み合わせることにより、基板表面を
いわゆるドライ洗浄する装置の開発が進められている。
その一例を図３に示す。同図において、イオナイザ９０
は基板Ｐと対向する位置に配せられ、イオン化した超音
波エアを基板Ｐに対して略垂直方向に吹き付けることに
より、当該基板Ｐの表面に付着した粒子９４を除電す
る。このイオナイザ９０の周囲には排気部９２が設けら
れ、当該排気部９２は、基板表面上を排気することによ
り、前記イオナイザ９０で除電された粒子をその場で吸
引除去する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記図３に示した装置
では、イオナイザ９０と排気部９２とが近接しているた
め、当該イオナイザ９０による除電と排気部９２による
排気とが相互に悪影響を及ぼし易いという欠点がある。

【０００５】具体的には、排気部９２による排気によ
り、ゴミ等の粒子だけでなく、イオナイザ９０から供給
されるイオンまでも吸引されて除電効率が低下するおそ
れがある。また、排気による負圧で外部から基板上にエ
アが引き込まれると、却って基板表面を汚してしまう事
態も生じ得る。

【０００６】逆に、イオナイザ９０によるイオン化エア
の吹き付けによって排気部９２により形成される排気流
が乱され、これにより円滑な排気が損なわれて基板上に
粒子が再付着するおそれもある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑み、基板表
面に付着した粒子をより確実にかつ効率良く除去するこ
とができる基板洗浄方法及び装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、基板表面にイオンを供給して
当該表面を除電した後、その除電を行った個所から隔離
された排気室内に前記基板を導入し、この排気室内の排
気によって前記基板表面の粒子を吸引除去することを特
徴とする基板洗浄方法である。

【０００９】なお、ここでいう「隔離」は、除電個所と
排気室内との間が完全に遮断されているものに限定する
趣旨ではない。要は、除電でのイオン供給と、排気によ
るエア吸引とが相互に影響を受けない程度に前記除電個
所と排気室内とが分離されておればよい。

【００１０】上記方法では、まず、基板表面の除電によ
って当該基板表面上における粒子の静電気的な付着力が
除去される。その後、基板が排気室内に搬送されると、
当該排気室内の排気によって前記基板表面上の粒子が吸
引除去される。しかも、この排気室内は前記除電が行わ
れる個所から隔離されているので、前記除電のためのイ
オン供給が排気の流れに影響を与えるおそれがなく、逆
に排気の流れによって良好なイオン供給が妨げられるお
それもない。従って、前記除電と排気による粒子の吸引
除去とをその順にそれぞれ安定した状態で行うことがで
き、これによって基板表面の洗浄を確実にかつ効率良く
行うことができる。

【００１１】さらに、前記排気室内にその排気位置とは
別の位置からガスを供給することにより同排気室内の圧
力を周囲の圧力よりも高く保持するようにすれば、排気
による負圧で排気室内に外部の異物が引き込まれるのを
積極的に阻止することが可能となり、当該排気による基
板洗浄をより確実なものにできる。

【００１２】さらに、前記排気室内に供給するガスによ
って前記基板上の粒子を吹き飛ばすようにすれば、単な
る圧力保持のみならず、前記供給ガスの圧力を利用して
基板上粒子の積極的な除去が可能になり、これによって
基板洗浄効果がさらに高められる。

【００１３】また本発明は、前記方法を実現するための
基板洗浄装置であって、基板表面にイオンを供給して当
該表面を除電する除電手段と、この除電手段による除電
位置から隔離された排気室と、処理対象となる基板を前
記除電手段による除電位置から前記排気室内へ搬入し、
かつ、この排気室内を通過させる搬送手段と、前記排気
室内を排気することにより当該排気室内を通過する基板
の表面の粒子を吸引除去する排気手段とを備えたもので
ある。

【００１４】この装置によれば、処理対象となる基板
は、除電手段による除電位置から排気室内に入り、か
つ、この排気室内を通過するように搬送され、その搬送
過程において、基板表面の除電及び粒子の吸引除去がそ
の順に効率良く行われる。

【００１５】この装置において、前記排気手段による排
気位置とは別の位置から排気室内にガスを供給すること
により当該排気室内の圧力を上昇させるガス供給手段を
備えるようにすれば、その圧力上昇によって、排気室外
部から排気室内への異物などの侵入を抑止することがで
きる。

【００１６】さらに、前記排気室内の圧力がその周囲の
圧力よりも高くなるように前記排気手段による排気流量
及び前記ガス供給手段によるガス供給流量が設定された
ものとすれば、排気室内への異物の侵入を積極的に阻止
することができる。

【００１７】前記ガス供給手段は、前記排気室内を通過
する基板表面に向かってガスを吹き付けることにより当
該基板表面上の粒子を吹き飛ばすガス吹き付け手段とし
て兼用することが可能である。このような基板表面上へ
のガスの吹き付けによって、当該表面に付着している粒
子のより積極的な除去が可能となり、排気室内の圧力保
持と相俟って基板洗浄効果をさらに高めることができ
る。

【００１８】この場合、前記ガス吹き付け手段によるガ
ス吹き付け方向が前記排気位置寄りに傾斜している構成
とすることにより、当該ガス吹き付け手段から排気位置
への安定したガスの流れが形成される。これにより、円
滑な排気が実現され、当該排気による粒子吸引除去作用
が高められる。

【００１９】前記排気位置及びガス供給位置は、互いに
離れた位置にあればよいが、前記排気手段による排気位
置を前記排気室の基板入口近傍の位置に設定し、その排
気位置よりも基板搬送方向下流側の位置に前記ガス供給
手段によるガス供給位置を設定すれば、排気室内で基板
表面から離れた粒子が前記基板入口から除電手段側に逆
行するのをより確実に阻止することが可能となり、これ
によって基板洗浄効率が高められる。

【００２０】前記搬送手段は、前記基板の表裏両面を露
出させた状態で当該基板を搬送するものがより好まし
い。このような搬送手段を用い、かつ、前記除電手段を
当該基板の表裏両面を同時に除電するように配置するこ
とにより、基板の表（おもて）面と裏面とを別々に洗浄
処理する場合に比べて処理効率が飛躍的に高められる。
また、片面ずつの処理の場合と異なり、洗浄面への粒子
の再付着も回避することができる。

【００２１】さらに、前記排気手段による排気位置も前
記搬送手段により搬送される基板を挟んでその表裏両側
の位置に設定することにより、基板両面の粒子をより確
実にかつ効率良く吸引除去することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を図
１及び図２に基づいて説明する。

【００２３】図示の基板洗浄装置は、ハウジング１０を
備えている。そして、このハウジング１０内の空間が内
壁１２，１４によって区画されることにより、両内壁１
２，１４に挟まれた除電室１６と、内壁１４とハウジン
グ１０の外壁とに挟まれた排気室１８とが形成されてい
る。

【００２４】前記各内壁１２，１４の中央部及びハウジ
ング１０の外壁の中央部にはそれぞれ基板通過口１２
ａ，１４ａ，１０ａが設けられ、さらに、これら基板通
過口１２ａ，１４ａ，１０ａを通る基板搬送路に沿って
多数本の搬送ローラ（搬送手段）２０がそれぞれ回転可
能な状態で配列されている。そして、これらの搬送ロー
ラ２０上に基板Ｐが載せられた状態で、各搬送ローラ２
０が図略のモータ及び駆動伝達機構によって同一方向
（図１では時計回り方向）に回転駆動されることによ
り、前記基板Ｐが除電室１６及び排気室１８を順に通過
してハウジング１０の外部へ排出されるようになってい
る。

【００２５】なお、図２では便宜上、搬送ローラ２０の
図示を省略している。

【００２６】除電室１６内には、前記搬送ローラ２０を
挟む上下の位置にイオナイザ（除電手段）２２が配設さ
れている。各イオナイザ２２は、搬送される基板Ｐの幅
方向（図１では奥行き方向、図２では上下方向）に延び
るイオナイザ本体２２ａと、この本体２２ａに沿って配
列された複数のノズル２２ｂとを有し、各ノズル２２ｂ
が基板Ｐ側を向く姿勢で各イオナイザ２２が配設されて
いる。イオナイザ本体２２ａには配管２３が接続され、
この配管２３からイオナイザ本体２２ａ内に供給された
エアが当該イオナイザ本体２２ａ内でイオン化され、各
ノズル２２ｂから基板Ｐに対してその幅方向全域にわた
り吹き付けられるように構成されている。

【００２７】なお、本発明にかかる除電手段は、このよ
うなエア吹き付け型のイオナイザに限られない。例えば
前記除電室１６の上下を開放して上向きまたは下向きの
気流を形成し、この気流に乗せてイオンを基板Ｐまで運
ぶような構成としてもよい。要は、基板表面まで確実に
除電用のイオンを供給できる構成であればよい。

【００２８】排気室１８には、その基板入口（すなわち
基板搬送口１４ａ）の近傍に上下一対の排気ダクト２４
が設けられている。各排気ダクト２４は基板Ｐの幅方向
に延び、配管２５及び弁２６を介して排気ポンプ２８の
吸込み口に接続されている。そして、この排気ポンプ２
８の作動によって排気室１８内が上下の排気位置（排気
ダクト２４の配設位置）から排気されるようになってい
る。

【００２９】一方、排気室１８内において、その基板出
口（すなわち基板搬送口１０ａ）の手前側には、搬送ロ
ーラ２０を挟んでその上下の位置にエアナイフ（ガス吹
き付け手段）３０が設けられている。

【００３０】これらのエアナイフ３０は、基板Ｐの幅方
向に延びる細長のエア噴射口３０ａを有し、これらのエ
ア噴射口３０ａがそれぞれ基板搬送路に向けられてい
る。各エアナイフ３０には、配管３１及び流量調整弁３
２を介してエア供給源３４が接続されており、このエア
供給源３４から供給される清浄なエアが各エアナイフ３
０のエア噴射口３０ａから基板Ｐの表裏面の幅方向全域
に噴射されるようになっている。さらに、図示の装置で
は、前記エア噴射口３０ａからのエア噴射方向が排気位
置寄り（図１及び図２では左寄り）に傾斜する姿勢で各
エアナイフ３０が配設されている。

【００３１】次に、この装置において行われる基板洗浄
方法を説明する。

【００３２】処理対象となる基板Ｐは、搬送ローラ２０
上に載せられた状態で、まず基板搬送口１２ａから除電
室１６内に低速で搬送される。この搬送中、基板Ｐはそ
の表（おもて）面だけでなく裏面も搬送ローラ２０同士
の間隔を通じて露出した状態にあるため、この基板Ｐの
表裏両面に対して上下のイオナイザ２２のノズル２２ｂ
からイオン化されたエアが吹き付けられることにより、
当該基板両面が同時に除電される。

【００３３】このとき、除電室１６と排気室１８とは基
板搬送口１４ａを残して内壁１４により相互隔離されて
いるため、排気室１８内でのエアの流れが除電室１６で
のイオン供給に悪影響を与えることがなく、基板Ｐの除
電が安定した状態で確実に行われる。

【００３４】このような除電により、基板両面上でのゴ
ミ等の粒子の静電気的な付着力が除去され、その状態で
基板Ｐは基板搬送口１４ａから排気室１８内に導入され
る。この排気室１８内は、前記除電室１６から隔離され
ており、かつ、上下の排気ダクト２４からの排気とエア
ナイフ３０からのエア供給との同時実行によって、前記
エアナイフ３０から排気ダクト２４へ向かう安定したエ
アの流れが形成されている。

【００３５】このような排気室１８内に基板Ｐが導入さ
れることにより、まず、上下の排気ダクト２４からの排
気（エアの吸引）によって前記基板Ｐの表裏両面に付着
している粒子が吸引除去される。さらに、その下流側で
上下のエアナイフ３０から基板Ｐの両面にエアが吹き付
けられることにより、前記排気では除去しきれなかった
粒子（例えば比較的大きなゴミ）も基板Ｐから吹き飛ば
されて確実に除去される。このようにして洗浄処理を受
けた基板Ｐは、そのまま基板搬送口１０ａから装置外へ
排出され、次の工程に移される。

【００３６】以上説明したように、この方法及び装置で
は、イオナイザ２２による除電と、排気室１８内での排
気による粒子の吸引除去とを、相互に悪影響を受けるこ
となく安定して行うことができる。さらに、前記エアナ
イフ３０からのエアの吹き付けにより、基板Ｐからの粒
子の除去はより確実なものになる。

【００３７】しかも、前記エアナイフ３０から排気室１
８内にエアが供給される分だけ、当該排気室１８内の圧
力が上昇するため、排気ダクト２４からのエア吸引によ
って外部から排気室１８内に新たな異物が引き込まれる
のを抑止することができる。特に、エアナイフ３０から
のガス供給流量を排気流量よりも大きくして排気室１８
内の圧力を装置外圧力（一般には大気圧）や除電室１６
内の圧力よりも高くすれば、排気室１８内への異物の侵
入をより確実に防ぐことが可能になる。また、排気室１
８内の圧力を検出する圧力計を設け、その検出圧力を目
標圧力に維持するように供給エアの流量制御を行うとい
ったことも可能である。

【００３８】なお、本発明はこのような実施の形態に限
られず、例えば次のような形態をとることも可能であ
る。

【００３９】・排気室１８内に供給するガスは前記のよ
うな清浄エアに限られず、その他のガス、例えば不活性
ガスなどの使用も可能である。

【００４０】・前記エアナイフ３０は、適宜省略が可能
である。ただし、このエアナイフ３０を省略する場合で
も、これに代わるガス供給手段（単に排気室１８内に昇
圧用のガスを供給するだけの手段）を設けて排気室１８
内の圧力を高めておくことにより、排気室１８内への異
物等の引き込みを抑止できる効果が得られる。

【００４１】・排気室１８内での排気位置及びガス供給
位置は適宜設定が可能である。ただし、図例のように排
気位置を基板入口近傍に設定し、それよりも下流側の位
置にガス供給位置を設定すれば、排気室１８内で基板Ｐ
から離れた粒子が除電室１６側に逆行するのをより確実
に防ぐことが可能になる。

【００４２】・搬送手段は前記のような搬送ローラ２０
に限られない。例えば基板Ｐの幅方向両端をクランプし
ながら移動する搬送体を設置するようにしても、基板Ｐ
の表裏両面を露出させながら当該基板Ｐを搬送すること
が可能であり、図示の装置と同様、基板両面の同時除電
や同時排気、さらには同時のガス吹き付けも可能にな
る。このような搬送手段では、基板を垂直姿勢で搬送す
ることも可能であり、その場合には基板の左右両側にイ
オナイザ２２や排気ダクト２４等を配するようにすれば
よい。

【００４３】また、基板Ｐの一方の面のみを洗浄する場
合であれば、他方の面を吸着保持しながら当該基板Ｐを
搬送することも可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明は、基板表面の除電
後、その除電個所から隔離された排気室内に前記基板を
導入し、同排気室内の排気によって前記基板表面上で除
電された粒子を吸引除去するようにしたものであるの
で、前記除電と排気（吸引除去）との間で相互悪影響を
及ぼすことなく、基板表面に付着した粒子をより確実に
かつ効率良く除去することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板洗浄装置の断面正面図であ
る。

【図２】前記基板洗浄装置の一部断面平面図である。

【図３】従来の基板洗浄装置の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０ハウジング１２，１４内壁１６除電室１８排気室２０搬送ローラ（搬送手段）２２イオナイザ（除電手段）２４排気ダクト（排気位置）２８排気ポンプ（排気手段）３０エアナイフ（ガス吹き付け手段）３４エア供給源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｂ 1/00 ＢＢＵＢ０５Ｂ 1/00 ＢＢＵＺＢ０５Ｄ 3/04 Ｂ０５Ｄ 3/04 ＺＢ０８Ｂ 5/00 Ｂ０８Ｂ 5/00 Ａ 7/00 7/00 Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ 1/1333 ５００ 1/1333 ５００ (72)発明者山越潤一京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA25 FA30 HA01 MA20 2H090 JB02 JB04 JC19 3B116 AA01 AB13 BB21 BB71 BB89 BC01 CD11 CD41 4D075 BB57X BB65X BB81X CA47 DA06 DB13 DC21 DC24 4F033 AA04 BA01 CA01 DA01 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面にイオンを供給して当該表面を
除電した後、その除電を行った個所から隔離された排気
室内に前記基板を導入し、この排気室内の排気によって
前記基板表面の粒子を吸引除去することを特徴とする基
板洗浄方法。
【請求項２】請求項１記載の基板洗浄方法において、
前記排気室内にその排気位置とは別の位置からガスを供
給することにより同排気室内の圧力を周囲の圧力よりも
高く保持することを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項３】請求項２記載の基板洗浄方法において、
前記排気室内に供給するガスによって前記基板上の粒子
を吹き飛ばすことを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項４】基板表面にイオンを供給して当該表面を
除電する除電手段と、この除電手段による除電位置から
隔離された排気室と、処理対象となる基板を前記除電手
段による除電位置から前記排気室内へ搬入し、かつ、こ
の排気室内を通過させる搬送手段と、前記排気室内を排
気することにより当該排気室内を通過する基板の表面の
粒子を吸引除去する排気手段とを備えたことを特徴とす
る基板洗浄装置。
【請求項５】請求項４記載の基板洗浄装置において、
前記排気手段による排気位置とは別の位置から排気室内
にガスを供給することにより当該排気室内の圧力を上昇
させるガス供給手段を備えたことを特徴とする基板洗浄
装置。
【請求項６】請求項４または５記載の基板洗浄装置に
おいて、前記排気室内の圧力がその周囲の圧力よりも高
くなるように前記排気手段による排気流量及び前記ガス
供給手段によるガス供給流量が設定されていることを特
徴とする基板洗浄装置。
【請求項７】請求項５または６記載の基板洗浄装置に
おいて、前記ガス供給手段は、前記排気室内を通過する
基板表面に向かってガスを吹き付けることにより当該基
板表面上の粒子を吹き飛ばすガス吹き付け手段であるこ
とを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項８】請求項７記載の基板洗浄装置において、
前記ガス吹き付け手段によるガス吹き付け方向は前記排
気位置寄りに傾斜していることを特徴とする基板洗浄装
置。
【請求項９】請求項５〜８のいずれかに記載の基板洗
浄装置において、前記排気手段による排気位置が前記排
気室の基板入口近傍の位置に設定され、その排気位置よ
りも基板搬送方向下流側の位置に前記ガス供給手段によ
るガス供給位置が設定されていることを特徴とする基板
洗浄装置。
【請求項１０】請求項４〜９のいずれかに記載の基板
洗浄装置において、前記搬送手段は前記基板の表裏両面
を露出させた状態で当該基板を搬送するものであり、前
記除電手段は当該基板の表裏両面を同時に除電するよう
に配置されていることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項１１】請求項１０記載の基板洗浄装置におい
て、前記排気手段による排気位置が前記搬送手段により
搬送される基板を挟んでその表裏両側の位置に設定され
ていることを特徴とする基板洗浄装置。